Устройство радиолампы и металлы

Обновлено: 04.07.2024

В электронной лампе, так же как и в полупроводниковом триоде, эффект усиления получается благодаря тому, что слабый электрический сигнал управляет протекающим через лампу током (движением зарядов), а этот ток может развивать значительную мощность за счет энергии внешней батареи.

В отличие от полупроводникового триода, основные процессы в лампе происходят не в микроскопических кристаллах германия или кремния, а в вакууме - в стеклянном (а иногда металлическом или металлокерамическом) баллоне, из которого откачан воздух.

В полупроводниковом триоде и, в частности, в его эмиттере всегда имеются свободные электрические заряды, то есть заряды, которые могут перемещаться под действием какого-либо напряжения, образуя эмиттерный или коллекторный ток. В вакууме свободных зарядов практически нет, и для их получения в лампу вводится специальная деталь - катод.

Во многих лампах катод представляет собой металлическую нить (есть и другие типы катодов), по которой пропускают электрический ток (ток накала), подключив к ней небольшую батарею (батарея накала Б_н). Под действием тока катод, подобно спирали электроплитки, нагревается до высокой температуры - от 800° до 2500°, в зависимости от типа катода. Как известно, в металле всегда имеется большое количество свободных электронов (это и отличает проводники от изоляторов), которые беспорядочно двигаются в межатомном пространстве. Чем выше температура металла, тем интенсивнее это беспорядочное движение. При высокой температуре катода многие из электронов выходят за его пределы, и в вакууме вблизи катода появляются свободные электрические заряды (рис. 60).

Теперь заставим свободные электроны, вылетавшие из разогретого катода, упорядоченно двигаться в каком-нибудь определенном направлении, то есть создадим в лампе электрический ток. Для этого поместим в баллон еще один электрод - плоскую металлическую пластинку, расположенную невдалеке от катода. Такой электрод получил название «анод», а двухэлектродная лампа, так же как и полупроводниковый прибор с двумя зонами - n и р, называется диодом.

Если включить между анодом и катодом батарею (анодная батарея Б_а), причем «плюс» ее соединить с анодом, то под действием положительного напряжения на аноде к нему будут двигаться вылетевшие из катода электроны, а на смену им в катод будут поступать электроны из батареи Б_а (рис. 61). Таким образом, внутри баллона и во внешней цепи появится ток, получивший название анодного тока. Если сменить полярность анодной батареи, - ее минус подключить к аноду лампы, - то никакого тока в лампе не будет, так как отрицательное напряжение на аноде уже не будет притягивать электроны, обладающие, как известно, отрицательным зарядом (рис. 62).

Анодный ток в лампе играет ту же роль, что и коллекторный ток в транзисторе: используя энергию батарей, он создает «мощную копию» усиливаемого сигнала. Однако управление током в лампе осуществляется не так, как в полупроводниковом триоде.

В полупроводниковом триоде коллекторный ток изменяется потому, что под действием усиливаемого сигнала меняется количество зарядов, которые выходят из эмиттера и через базу попадают в коллекторную цепь. Если бы мы хотели таким же образом управлять анодным током в лампе, то нам пришлось бы пропустить усиливаемый ток через катод с тем, чтобы под действием этого тока изменялась температура катода, а следовательно, и количество вылетающих из него электронов. Конечно, такая система практически непригодна хотя бы потому, что усиливаемый сигнал обычно слишком слаб и не может нагреть катод. Кроме того, из-за тепловой инерции катода (на нагревание и остывание катода нужно некоторое время) изменение его температуры не будет поспевать за изменениями усиливаемого сигнала.

Для управления анодным током в лампу вводится третий электрод - металлическая сетка, которую располагают очень близко к катоду (рис. 63). Поэтому, если между сеткой и катодом действует даже небольшое напряжение, то оно очень сильно влияет на величину анодного тока. Во многих лампах достаточно подать на сетку отрицательное напряжение 5-10 в, которое отталкивает электроны обратно к катоду, чтобы анодный ток прекратился, несмотря на притягивающее действие довольно большого (обычно 50-250 в) положительного напряжения на аноде 1 . В этом случае говорят, что лампа заперта сеточным напряжением.

1 Когда говорят о напряжении на каком-либо электроде лампы, например, на сетке или аноде, то имеют ввиду, что это напряжение измерено относительно катода. Иногда для краткости говорят "минус на сетке" или "плюс на катоде", имея ввиду положительное или отрицательное напряжение на соответствующих электродах относительно катода.

Чем меньше отрицательное напряжение на сетке, тем слабее она отталкивает электроны, тем большее их количество, проскочив сетку, направляется к аноду, тем, следовательно, больше анодный ток. При положительных напряжениях на сетке она не только не мешает, но даже помогает движению электронов к аноду, увеличивая тем самым анодный ток.

Важно отметить, что при положительных напряжениях на сетке на нее будет попадать часть электронов, которые, пройдя внешнюю сеточную цепь, вернутся на катод . Иными словами, при положительных напряжениях на сетке в лампе возникает сеточный ток. График, показывающий, как изменяется анодный и сеточный ток при изменении напряжения на сетке, называется анодно-сеточной характеристикой лампы, а график, в котором имеется несколько кривых, снятых при различных анодных напряжениях, называется семейством характеристик рис. 65,.

Если между сеткой и катодом будет действовать переменное напряжение усиливаемого сигнала, то оно вызовет соответствующие изменения анодного тока. Но изменяющийся анодный ток пока еще никакой пользы не приносит, так же как и не выполняет полезной работы двигающийся по шоссе пустой грузовик. Для того чтобы мощный двигатель грузовика, беспрерывно сжигающий бензин, выполнял какую-то полезную работу, нужно кузов этого автомобиля заполнить тяжелыми грузами. Для того же, чтобы использовать энергию изменяющегося анодного тока электронной лампы, то есть выделить «мощную копию» усиливаемого сигнала, в анодную цепь лампы, так же как и в коллекторную цепь транзистора, включают нагрузку (рис. 64).

Нагрузка может представлять собой обычное сопротивление, громкоговоритель, колебательный контур, телефон и т. п. Проходя по нагрузке, анодный ток выделит на ней часть своей энергии. Эта энергия будет либо с помощью громкоговорителя или телефона сразу же преобразована в звуковые колебания, либо будет подвергаться дальнейшему усилению с помощью последующих ламп. Как уже говорилось, когда один каскад не дает достаточного усиления, то входной сигнал, несколько усиленный первым каскадом, передается на второй, где он усиливается еще больше, со второго каскада усиливаемый сигнал поступает на третий, и т. д.

В зависимости от назначения усилительного каскада стремятся получить либо большой переменный ток в нагрузке (для этого сопротивление нагрузки делают маленьким), либо большое переменное напряжение (для этого сопротивление нагрузки делают большим). Однако при любых соотношениях напряжения и тока в нагрузке выделяемая на ней мощность, то есть мощность усиленного сигнала, во много раз больше мощности, затраченной в сеточной цепи на управление анодным током. Попутно заметим, что сеточную цепь электронной лампы обычно называют входной цепью, а анодную - выходной.

Усилительная лампа, в которой имеется анод, катод и управляющая сетка, получила название «триод» (трехэлектродная лампа). Триод широко применяется в усилителях низкой частоты, а также в аппаратуре УКВ диапазона.

Наряду со многими достоинствами у триода есть два существенных недостатка. Первый из них состоит в том, что анод и управляющая сетка образуют конденсатор С_ас, емкость которого (емкость анод-сетка) обычно составляет несколько пикофарад. Емкость С_ас называют проходной емкостью лампы, так как через нее переменный ток «пролезет» из анодной цепи в сеточную (рис. 66). Иными словами, из-за емкости С_ас возникает обратная связь между анодом и сеткой (обратное влияние анода на сетку), которая может сильно ухудшить усилительные свойства лампы или привести к самовозбуждению каскада. В результате самовозбуждения (с этим явлением мы подробно познакомимся немного позже) усилитель превращается в генератор и дает на выходе переменное напряжение даже при отсутствии какого-либо входного сигнала.

Второй недостаток триода связан с тем, что при работе лампы в усилительном каскаде изменяется напряжение на ее аноде и иногда оно может очень сильно уменьшиться. Это объясняется тем, что часть напряжения анодной батареи падает (теряется) на сопротивлении анодной нагрузки. Чем больше анодный ток, тем больше падение напряжения на нагрузке и тем меньшая часть напряжения анодной батареи будет подводиться к аноду ламп. Когда под действием усиливаемого сигнала анодный ток сильно возрастает, минимальное напряжение на аноде - U_амин может составлять всего несколько вольт. Из-за уменьшения напряжения на аноде он плохо притягивает электроны, что приводит к нежелательному уменьшению анодного тока.

Устройство радиолампы и металлы

Подавляющее большинство приемно-усилительных ламп, распространенных на территории стран СНГ, имеют систему обозначения, состоящую из четырех основных элементов:

Первый элемент - округленное до целого числа напряжение накала. Например, число 6 обозначает номинальное напряжение 6,3 В, число 3 - напряжение 3,15 В.

Второй элемент - буквенный. Он обозначает тип радиолампы и ее основное назначение:

А - частотно-преобразовательные лампы и лампы с двумя управляющими сетками, за исключением пентодов о-пвойным управлением;
Б - комбинированные лампы: диод-пентоды или диод-тетроды;
В - лампы с вторичной эмиссией;
Г - комбинированные лампы: диод-триоды;
Д - вакуумные диоды, в т.ч. демпферные;
Е - электронно-лучевые индикаторы настройки или уровня сигнала;
Ж - высокочастотные пентоды с короткой характеристикой, в т.ч. с двойным управлением;
И - комбинированные лампы для преобразователей частоты: триод-гексоды, триод-гептоды, триод-октоды;
К - высокочастотные пентоды о удлиненной характеристикой;
Л - лампы со сфокусированным лучом, гептагриды;
Н - двойные триоды, маломощные и выходные;
П - выходные пентоды и лучевые тетроды;
Р - двойные тетроды и двойные пентоды, маломощные и выходные;
С - триоды, маломощные и выходные;
Ф - комбинированные лампы: триод-пентоды, за исключением ламп старой разработки 6Ф6С и 6Ф5М;
Х - двойные диоды различного назначения, преимущественно для детектирования сигналов, кроме выпрямительных;
Ц - вакуумные выпрямительные диоды-кенотроны, в т.ч. демпферные;
Э - тетроды, преимущественно маломощные.

Третий элемент - одно или двухзначное число - порядковый номер разработки радиолампы данного типа.

Четвертый элемент - буквенный. Он обозначает конструктивное оформление лампы:

А - в стеклянной оболочке сверхминиатюрное, диаметром от 5 до 8 мм;
Б - в стеклянной оболочке сверхминиатюрное, диаметром от 8 до 10,2 мм;
Г - в стеклянной оболочке сверхминиатюрное, диаметром свыше 10,2 мм;
Д - в металлостеклянной оболочке с дисковыми впаями, т.н. “маячковые” лампы;
Ж - в стеклянной оболочке типа "желудь”;
К - лампы в керамической оболочке;
Л - лампы с замком в ключе;
М - в стеклянной оболочке с нанесенным слоем металлизации - экраном;
Н - в металлокерамической оболочке миниатюрные и сверхминиатюрные, т.н. “нувисторы”;
П - в стеклянной оболочке миниатюрные диаметром.19,0 и 22.5 мм. т.н. “пальчиковые” лампы;
Р - в стеклянной оболочке сверхминиатюрные диаметром менее 5 мм. т.н. “рис”, реже “зерно”;
С - в стеклянной оболочке с цоколем или без такового, диаметром более 22,5 мм, т.н. “стеклянные” лампы;

Приемно-усилительные радиолампы а металлической оболочке четвертого элемента в обозначении не имеют.

Примеры обозначения радиоламп и их расшифровки:

6П41С - тетрод лучевой выходной с номинальным напряжением накала 6,3 В, 41-й номер разработки в стеклянном исполнении;

2Ж27Л - высокочастотный пентод с короткой характеристикой, номинальным напряжением наквла 2,1 В и специальной ламповой панелькой, имеющей ключ в замке;

6Б7 - лампа комбинированная: двойной диод-пентод с номинальным напряжением накала 6,3 В а металлической оболочке.

Пятый добавочный необязательный буквенный элемент в основное обозначение всегда вводится через дефис. Он характеризует какие-либо особые эксплуатационные свойства лампы:

В - лампы повышенной надежности и механической прочности;
Д - дампы особой долговечности с гарантированной наработкой более 10000 часов;
Е - лампы повышенной долговечности с гарантированной наработкой более 5000 часов;
И - лампы, предназначенные для работы в импульсном режиме; характеризуются повышенной эмиссионной способностью катода;
К - лампы с высокой виброустойчивостью;
Р - лампы особой надежности и механической прочности;
ЕВ - лампы повышенной надежности, механической прочности и долговечности;
ДР - лампы особой надежности, механической прочности и долговечности.

Примеры использования добавочных элементов обозначения и их расшифровки:

6П14П-К - пентод выходной с номинальным напряжением накала 6,3 В в стеклянном миниатюрном “пальчиковом” оформлении высокой виброустойчивости;

6Н23П-ЕВ - двойной триод повышенной надежности, механической прочности и долговечности с номинальным напряжением накала 6,3 В.

СИСТЕМА ОБОЗНАЧЕНИЯ ГЕНЕРАТОРНЫХ ЛАМП содержит четыре основных элемента. Исключение составляют импульсные модуляторные лампы, у которых количество основных элементов обозначения пять.

Первый элемент - буквенный. Он указывает область применения, для генераторных ламп всегда начинается с буквы “Г”.

Второй элемент - буквенный, указывает на назначение лампы:

И - лампа предназначена для работы в импульсном режиме;
К - длинноволновые, средневолновые и коротковолновые лампы непрерывного действия с максимальной рабочей частотой до 25 МГц;
М - лампы низкочастотные модуляторные для работы в мощных УНЧ и модуляторах;
П - лампы регулирующие непрерывного действия для работы в электронных стабилизаторах напряжения;
С - лампы непрерывного действия для работы в диапазоне дециметровых и сантиметровых волн на частоте свыше 600 МГц;
У - лампы непрерывного действия ультракоротковолновые с максимальной рабочей частотой до 600 МГц.

Третий элемент - одно- или двухзначное число - порядковый номер разработки.

Примечание. У некоторых генераторных ламп указывает на устаревшее обозначение. Например, ГУ-50 ранее обозначалась как LS-50 и П-50.

Четвертый элемент - буквенный. Он указывает на способ принудительного охлаждения анода лампы:

А - охлаждение принудительное водяное
Б - охлаждение принудительное воздушное
К - охлаждение принудительное испарительное. У ламп, предназначенных для работы с естественным охлаждением, т.е. за счет естественной циркуляции воздуха и излучения, четвертый элемент в обозначении отсутствует.

ГМ-70 - лампа генераторная с естественным охлаждением для работы в качестве усилителя колебаний низкой частоты в схемах модуляторов;

ГУ-33Б - лампа генераторная для работы в качестве усилителя и генератора высокочастотных колебаний в диапазоне ультракоротких волн, серийный номер разработки 33, лампа предназначена для работы с принудительным воздушным охлаждением.

Пример использования и расшифровки пятиэлементного обозначения:

ГМИ-27А - лампа генераторная для работы в схемах импульсных модуляторов, 27-й номер серийной разработки с принудительным водяным охлаждением.

ДОБАВОЧНЫЙ НЕОБЯЗАТЕЛЬНЫЙ ЭЛЕМЕНТ обозначения - буквенный или цифровой. Как и в группе приемно-усилительных ламп, характеризует особые эксплуатационные свойства ламп.

В - лампы повышенной надежности и механической прочности;

Р - лампы особой надежности и механической прочности;

I - лампы повышенной устойчивости к внешним механическим и климатическим воздействиям.

Добавочный элемент вводится в основное обозначение только через дефис, точно так же, как это принято для группы приемно-усилительных ламп.

Примечание. Генераторные лампы старых разработок могут иметь другое обозначение. Так же, как и в только что рассмотренной системе, обозначение начинается с буквы “Г”, что указывает на принадлежность данного изделия к группе генераторных ламп. Второй элемент может быть как цифровым, так и буквенным. Цифровой индекс иногда обозначает порядковый номер заводской разработки, но чаще указывает на основной заменяющий или эквивалентный тип лампы зарубежного производства. Примеры таких обозначений и их расшифровка:

Г-807 - лампа генераторная, заменяющий или эквивалентный тип 807;

Г-811 - лампа генераторная, заменяющий или эквивалентный тип 811.

ВТОРОЙ БУКВЕННЫЙ элемент указывает, для какого диапазона волн предназначена лампа

Д - длинные и средние волны с длиной волны 200 м и более;

К - короткие волны с длиной волны 15 м и более;

У - ультракороткие волны с длиной волны менее 15 м.

Обозначения пентодов и тетродов имеют еще и третью букву в своем наименовании - Э, обозначающую, что лампы имеют экранную сетку.

Следующее за буквами число в такой системе маркировки обозначает полезную мощность в выходном контуре, отдаваемую лампой в типовом режиме работы.

Пример обозначения и его расшифровки:

ГКЭ-100 - тетрод лучевой для работы в коротковолновом диапазоне частот с типовой выходной мощностью 100 Вт.

Но по более ранней отечественной системе маркировки генераторных ламп ПЕРВЫЙ БУКВЕННЫЙ ЭЛЕМЕНТ обозначения указывал на область применения данной лампы:

Г - для усиления и генерирования колебаний радиочастоты;

М - для работы в схемах модуляторов.

ВТОРОЙ ЭЛЕМЕНТ - трехзначное число. Первая цифра обозначает рабочую длину волны, для которой предназначена данная лампа:

4 - для усиления и/или генерирования сигналов радиочастоты в диапазоне длинных, средних, коротких волн (кроме модуляторных НЧ ламп)

8 - для работы в диапазоне ультракоротких волн (кроме УКВ пентодов). Следующее двухзначное число указывает на серийный номер разработки. Примеры обозначения и их расшифровки:

М-470 - лампа модуляторная, предназначена для усиления сигналов низкой частоты в схемах модуляторов, серийный номер разработки 70. современное обозначение ГМ-70;

Г-471 - лампа генераторная, предназначена для усиления и генерирования колебаний радиочастоты а диапазоне длинных, средних и коротких волн, серийный номер разработки 71, современное обозначение ГК-71;

Г-813 - лампа генераторная, предназначена для усиления и генерирования колебаний радиочастоты в диапазоне ультракоротких волн, серийный номер разработки 13, современное обозначение ГУ-13:

Г-829 - лампа генераторная (двойной лучевой тетрод), предназначена для усиления и генерирования колебании радиочастоты в диапазоне ультракоротких волн, серийный номер разработки 29, современное обозначение ГУ-29.

Пентоды, предназначенные для работы в диапазоне ультракоротких волн, имеют двухэлементное обозначение. Первый элемент - буква П - обозначает тип лампы (пентод), а второй элемент соответствует полезной мощности а выходном контуре, отдаваемой лампой в типовом режиме работы.

Пример обозначения и расшифровки:

П-50 - пентод генераторный, предназначен для усиления и генерирования колебаний радиочастоты в диапазоне ультракоротких волн, с типовой выходной мощностью 50 Вт. современное обозначение ГУ-50.

ЕВРОПЕЙСКАЯ УНИФИЦИРОВАННАЯ СИСТЕМА обозначения радиоламп была принята большинством фирм производителей в 1934 г. и применяется без изменений и сегодня. Условные обозначения приемно-усилитепьных ламп состоят из группы букв (две и болев букв), за которыми следует двухзначное, трехзначное или четырехзначное число.

ПЕРВЫЙ ЭЛЕМЕНТ обозначения - буквенный, указывает номинальный режим работы подогревателя:

А - напряжение накала 4,0 В, питание переменным или постоянным током;

В - питание подогревателей постоянным или переменным током 180 мА;

С - питание подогревателей постоянным или переменным током 200 мА;

О - напряженно накала 1,25 В и 1,4 В питание ПОСТОЯННЫМ ТОКОМ;

Е - напряжение накала 6,3 В, питание переменным или постоянным током, соединение нитей накала преимущественно параллельное, но для многих ламп допускается последовательное включение подогревателей;

F - напряжение накала 13 В, питание преимущественно от аккумуляторной батареи;

G - напряжение накала 5 В, питание переменным током, т.н. “американская” серия;

Н - напряжение накала 4,0 В, питание постоянным током для ламп разработки до 1958 г., для ламп разработки после 1958 г. последовательное питание подогревателей постоянным или переменным током 150 мА;

J - напряжение накала 20 В, питание постоянным или переменным током;

К - напряжение накала 2,0 В, питание постоянным током;

Р - питание подогревателя постоянным или переменным током 300 мА;

U - питание подогревателей постоянным или переменным током 100 мА;

Х - питание подогревателей постоянным или переменным током 600 мА;

V - питание подогревателей постоянным или переменным током 50 мА.;

ВТОРОЙ ЭЛЕМЕНТ обозначения - буквенный. Он указывает на тип радиолампы и ее основное назначение. Состоит из одной или нескольких букв:

А - вакуумные диоды, кроме кенотронов;

В - двойные вакуумные диоды с общим катодом, кроме кенотронов;

С - триоды, кроме выходных;

D - выходные триоды;

Е - тетроды, кроме выходных;

F - пентоды, кроме выходных;

Н - гексоды, гептоды гексодного типа;

К - октоды, гептоды октодного типа;

L - мощные выходные тетроды, лучевые тетроды и пентоды;

М - электронно-лучевые индикаторы настройки или уровня;

N - тиратроны;

Р - электронная лампа с умножением электронов или усилительные лампы со вторичной эмиссией электронов;

Q - эннады - диоды-детекторы и ограничители уровня для работы в каскадах усиления промежуточной частоты;

W - одноанодные газотроны, газоразрядные стабилизаторы;

Х - двуханодные газотроны, газоразрядные стабилизаторы;

У - вакуумные одноанодные кенотроны;

Z - вакуумные двуханодные кенотроны;

При обозначении типа комбинированных ламп используются необходимые сочетания этих букв, которые при этом всегда располагаются в алфавитном порядке.

СС - двойные триоды;

CL - триод - выходной пентод;

АВС - двойной диод - диод-триод;

ТРЕТИЙ ЭЛЕМЕНТ обозначения - цифровой, двух- или трехзначное число, обозначает внешнее оформление вакуумного прибора и порядковый номер разработки лампы данного типа. Первая цифра, как правило, характеризует тип цоколя или “ножки”:

3 - лампы в стеклянном баллоне с октальным цоколем;

5 - лампы в стеклянной оболочке с ножкой типа "магновал”;

6 и 7 - сверхминиатюрные лампы а стеклянной оболочке;

5 - стеклянные миниатюрные (пальчиковые) лампы с девятиштырьковым цоколем;

0 - стеклянные миниатюрные (пальчиковые) лампы с семиштырьковым цоколем.

Кроме этого, для обозначения девятиштырьковых миниатюрных ламп используются цифры от 180 до 180. Остальные цифры, а также цифра 5 ранее применялись в основном для обозначения других специализированных либо ныне устаревших видов конструктивного оформления радиоламп.

Примеры использования единой Европейской системы обозначений и их расшифровки:

EF-66 - пентод маломощный, с номинальным напряжением накала 6,3 В, в девятиштырьковом стеклянном миниатюрном оформлении;

EF-183 - пентод маломощный, с номинальным напряжением 6,3 В, в девятиштырьковом стеклянном миниатюрном оформлении;

EL-34 - лучевой тетрод выходной, с номинальным напряжением накала 6,3 В, в стеклянном оформлении с октальным цоколем;

ЕСС-88 - двойной маломощный триод, с номинальным напряжением накала 6,3 В, а девятиштырьковом стеклянном миниатюрном оформлении;

ECL-86 - лампа комбинированная: маломощный триод - выходной пентод, для работы в качестве предварительного (триод) и оконечного (пентод) усилителей низкой частоты, в стеклянной оболочке, оформление девятиштырьковое миниатюрное, с номинальным напряжением накала 6,3 В.

Примечание. Целым рядом европейских производителей, преимущественно для приемо-усилительных ламп выпуска до 1970 г., применялась несколько иная система обозначения конструктивного исполнения изделий: допускалось использование одно-, двух- или трехзначного числа.

1 - 0 - электронные лампы а стеклянном баллоне с бакелитовым цоколем с восьмью внешними контактами. У некоторых типов радиоламп разработки до 1958 г. применяются старые типы цоколей, а именно пятиштырьковые, шестиштырьковые, пятиламельные и для ламп серии U-октальные;

11-10- металлические лампы с пятью и тремя профилированными штырьками и бакелитовым направляющим ключом, некоторые типы ламп имеют стеклянный баллон;

21 - 29 - цельностеклянные радиолампы со штампованным восьмиштырьковым октальным цоколем, лампы серий 21 - 24 имеют напряжение накала 1,4 В и октальный цоколь, серия 25 - имеет цельностеклянный баллон с октальным цоколем и номинальным напряжением накала 1,25 В;

30 - 40 - электронные лампы со стеклянным баллоном и октальным цоколем;

41 - 40 - цельностеклянные электронные лампы серии “Римлок”;

50 - 50 - специальные электронные лампы различного конструктивного оформления;

60 - 64 - радиолампы подобные цельностеклянным лампам серии Е21, но с девятиштырькоаым цоколем;

56 и 70 - сверхминиатюрные радиолампы в стеклянной оболочке;

80-80 - цельностеклянные миниатюрные (пальчиковые) радиолампы с девятиштырьковым цоколем;

00-00 - цельностеклянные миниатюрные (пальчиковые) радиолампы с семиштырьковым цоколем;

100 - специальные электронные лампы различного конструктивного оформления.

Лампы с особыми эксплуатационными свойствами: с повышенной вибростойкостью, долговечностью или механической прочностью. с пониженным уровнем шумов, с более жесткими допусками на электрические параметры и т.п. обычно выделяются путем перестановки цифр и букв в типовом обозначении, реже с этой же целью в условное обозначение в его конце сводится буква.

Примеры использования таких обозначений и их расшифровки:

ЕСС88 - триод маломощный двойной, аналог 6Н23П; Е88СС - триод маломощный двойной с улучшенными эксплуатационными характеристиками, аналог 6Н23П-ЕВ;

EL-84 - пентод выходной, аналог 6П14П; EL-84S - пентод выходной.

Статьи

Почему радиолампы и в чем они превосходят транзисторы 08.05.2022 13:45

В России и других странах до сих пор выпускаются радиолампы, изобретенные еще в 1904 году. Не смотря на то, что их сильно потеснили полупроводниковые приборы, радиолампы используются, и по сей день. В высококачественной аппаратуре они просто незаменимы. Так как по некоторым важнейшим параметрам они сильно превосходят транзисторы.

В современное время всеобщей миниатюризации всех электронных устройств складывается ошибочное мнение о безнадежном устаревании радиоламп и их полной непригодности. Да, конечно же сейчас радиолампы не находят такого широкого применения, как это было перед началом массового производства полупроводниковых приборов. Но, тем не менее, они не только находят применение, но и в некоторых электронных устройствах до сих пор и вовсе незаменимы.

Устройство и принцип работы радиоламп, как и других электровакуумных приборов достаточно прост. Самая простая радиолампа (диод) состоит из герметичной стеклянной колбы, из которой откачан воздух, то есть, создан вакуум. В нее заключены два электрода – анод и катод, а также вспомогательный элемент – подогреватель. Катод во время работы лампы нагревается подогревателем до высоких температур (от 800 до 2000о С) и начинает эмитировать (испускать) электроны. Для обеспечения высокой эмиссионной способности катода, он покрывается специальным активным слоем, который при одинаковой температуре с металлом способен эмитировать гораздо большее количество электронов.

Если на анод относительно катода подать положительное напряжение, то под воздействием электрического поля электроны устремятся к аноду, и возникнет электрический ток. Если на аноде будет присутствовать отрицательно напряжение, то электрическое поле будет отталкивать электроны от анода, и электрический ток будет отсутствовать. То есть электрический ток в одну сторону проходит, а в другую нет. Так работает электровакуумный диод.

Если между катодом и анодом добавить третий электрод – управляющую сетку, то появится возможность регулировать величину тока через радиолампу путем изменения напряжения на управляющей сетке, конечно же, при положительном напряжении на аноде. Если на управляющую сетку подать отрицательное напряжение, то электрическое поле сетки будет отталкивать излучаемые катодом электроны обратно к катоду, и не пропускать их к аноду. В результате чего электрический ток будет отсутствовать. Если на сетку подать положительное или «нулевое» напряжение, то электрическое поле сетки не будет отталкивать электроны, и они беспрепятственно устремятся к аноду, образуя электрический ток через радиолампу.

Теперь мы имеем усилительный электровакуумный прибор-триод. Название, которого само за себя говорит, что в нем используется три электрода.

Преимущества радиоламп

Радиолампы, несмотря на все свои недостатки, имеют и ряд существенных преимуществ перед полупроводниковыми приборами (транзисторами).

Стабильность температурного режима работы

Радиолампы имеют более высокую температурную стабильность режима работы, которая обусловлена тем, что радиолампа изначально является высокотемпературным элементом. Ее катод может разогреваться до двух тысяч градусов, другие элементы также нагреваются до температур, многократно превышающих температуру внешней среды.

В результате этого радиолампа находится все время в одном стабильном высокотемпературном режиме работы, который не подвержен влиянию колебаний температуры окружающей среды и изменениям нагрузки на радиолампу (изменению величины тока через нее).

Поэтому усилительные и другие схемы собранные на радиолампах не нуждаются в отличие от транзисторных схем в цепочках термостабилизации и цепях обратной связи компенсирующих температурную нестабильность их режима работы. Схемы на радиолампах получаются более простыми и имеют меньшее количество усилительных каскадов. Обвязка усилительных каскадов более простая и имеет меньшее количество элементов.

В транзисторных же схемах температурный режим работы транзисторов крайне нестабилен и сильно зависит от их температуры, которая в свою очередь зависит от мгновенной мощности рассеиваемой ими. Например, при усилении музыкального сигнала, в зависимости от изменения его мгновенной интенсивности и амплитуды меняется и нагрузка на транзистор, это приводит к колебаниям его температуры и колебаниям его коэффициента усиления вплоть до 30%. Этот эффект приводит к увеличению нелинейных искажений сигнала и без того немалых у транзисторных схем.

Для уменьшения этого негативного эффекта инженеры вынуждены использовать в транзисторных схемах различные цепочки термостабилизации и отрицательных обратных связей (ООС), что усложняет схемы и увеличивает количество используемых в них элементов.

Низкие нелинейные искажения

Схемы, выполненные на радиолампах, обладают меньшими гармоническими искажениями сигнала по сравнению со схемами на полевых и биполярных транзисторах. Даже, несмотря на применение в последних, различных схемотехнических решений направленных на уменьшение искажений. Дело в том, что усилительные свойства радиоламп и транзисторов определяются их крутизной характеристики. В случае с радиолампами это будет зависимость изменения анодного тока от изменения напряжения управляющей сетки при неизменных напряжениях на остальных электродах. А в случае, например с биполярными транзисторами это будет зависимость изменения тока коллектора от изменения напряжения между базой и эмиттером при неизменном напряжении на коллекторе.

Важным параметром крутизны характеристики является ее линейность. Именно от этого параметра и зависит, насколько сильно будут происходить нелинейные искажения сигнала.

У радиоламп крутизна характеристики более линейная, чем у полевых и тем более чем у биполярных транзисторов, у которых из трех перечисленных приборов она является самой нелинейной. Поэтому радиолампы обеспечивают наименьшие искажения сигналов. Нелинейность их крутизны характеристики пропорциональна корню третьей степени из величины тока анода. У полевых транзисторов нелинейность крутизны характеристики пропорциональна квадратному корню из величины тока стока, что уже сходу больше, чем кубический корень у радиоламп. А у биполярных транзисторов так и вообще нелинейность прямо пропорциональна току коллектора, что делает их крутизну самой нелинейной.

А кроме этого еще и питание радиоламп составляет порядка 300 В, против 30 В питания транзисторов (что в 10 раз больше). Это приводит к тому, что при равной усилительной мощности этих двух схем усилителей анодный ток радиолампы и его амплитуда колебаний будут в 10 раз меньше чем значение и амплитуда колебаний коллекторного тока транзистора. Благодаря этому колебания анодного тока радиолампы умещаются на небольшом линейном участке вольт-амперной характеристики (ВАХ), и не «достают» нелинейных участков, располагающихся по краям характеристики, как это может происходить у транзисторов.

Всем этим в совокупности и обуславливаются минимальные нелинейные искажения сигналов радиолампами.

Для того, чтобы в транзиторных усилителях уменьшить искажения применят общую ООС и большое количество местных ООС. Глубина этих ООС достигает немалых 60 дБ. И только так в транзисторных усилителях можно добиться значительного уменьшения искажений.

Но цепи ООС имеют инерционность, и не могут мгновенно реагировать на входящие воздействия (сигналы). Это приводит к тому, что каждая начальная часть сигнала (например, музыкального инструмента) в начальном периоде времени не будет успевать обрабатываться цепью ООС, и на выходе усилителя будет кратковременное 100% искажение сигнала, что на слух будет очень отчетливо восприниматься слушателем с хорошим «музыкальным» слухом.

В ламповых же усилителях цепи ООС либо не используются вовсе, либо их глубина обратной связи значительно ниже чем у транзисторных схем и не превышает 20 дБ.

Где используются радиолампы

Разработчики высококачественной (Hi-Fi) звуковой аппаратуры прекрасно знают о всех недостатках транзисторных схем и о преимуществах схем на радиолампах. Поэтому в звуковой аппаратуре Hi-Fi класса часто используют радиолампы. На сегодняшний день существует немало моделей высококачественных звуковых усилителей на радиолампах.

Однако, в комплекте с котом они работают намного лучше

Так же в самых качественных микрофонах используются исключительно ламповые усилители.

Микрофон студийный ламповый МКЛ-4000 и Brauner VMA

Надеюсь, моя статья была для вас интересна. Пишите в комментариях, как вы считаете, намного ли звук лампового звукового усилителя лучше, чем транзисторного. И стоит ли ради этого использовать усилители на радиолампах со всеми присущими им недостатками.

Основы ламповой электроники ⁠ ⁠

Практически вся современная электроника работает на полевых и биполярных транзисторах, в свое время вытеснивших из обращения вакуумные лампы, в виду ряда их недостатков: размеров, высокой теплоотдачи, сложностей с питанием и так далее.

Однако, несмотря на явные преимущества полупроводниковых приборов, в некоторых схемотехнических отраслях до сих пор используется вакуумная электроника: в военной промышленности (ввиду устойчивости к радиационному воздействию и высоким температурам), высоковольтной технике, а также в аудиотехнике - усилителях низких частот (некоторые лампы для звуковой техники стоят до 1000$). Также создаются гибриды вакуумных ламп и полупроводниковых элементов.

В данном посте разберем основные аспекты работы ламп, а именно: строение, принцип действия и некоторые виды радиоламп.

На фото виден эффект свечения ламп синим - фиолетовым светом, вызванный торможением разогнавшихся электронов стеклом.

Первые радиолампы появились в начале XX века как преобразователи переменного тока в постоянный. Этому предшествовало открытие Эдисоном явления электронной эмиссии: пытаясь улучшить конструкцию лампы накаливания (колба, откачанная до вакуума, куда введена нить накала), он заметил, что электроны буквально "испаряются" с нагретой нити и летят ко второму введенному в колбу электроду.

Эмиссированные электроны ведут себя как газ, контролируя поток которого можно устанавливать ток, проходящий через лампу - то есть необходимы 3 электрода: анод, катод и сетка. Анод принимает электроны, катод их испаряет, а сетка устанавливает ток через лампу. Данная конструкция впоследствии была усовершенствована: добавлена нить накала, которая является нагревателем и источником электронов. Благодаря такому решению, питать накал можно и переменным током, а также размеры катода не влияют на накальный ток. Такие лампы называют лампами с косвенным накалом - именно они получили большее распространение.

Анод и сетка расположены на разных расстояниях от катода лампы: сетка гораздо ближе - напряженность поля создаваемое между сеткой-катодом в сумме с напряженностью между анодом и катодом определяют ускорение электрона, пока он движется от катода до сетки. Так как расстояние между сеткой и катодом меньше расстояния между анодом и катодом, меньшее изменение напряжения на сетке вызывает большее изменение напряженности электрического поля в пространстве между сеткой и катодом, чем то же изменение напряжения на аноде. Получаем усиление сигнала, подаваемого на сетку. На похожем принципе (регулирование тока) работают биполярные транзисторы.

Изображение взято из книги Попова В.С, Николаева С.А. "Общая электротехника с основами электроники".

С развитием вакуумной электроники появлялись разные виды ламп. Если из триода убрать одну сетку - получаем обыкновенный вакуумный диод, если наоборот добавить одну дополнительную сетку (для экранирования) получаем тетрод. Для получения пентода в тетрод встраивают еще одну сетку, предназначенную для предотвращения перехода электронного газа между электродами (динатронный эффект, а сетка - динатронная); пример лампы: 6П14П, EL34.

Пентоды также называют лучевыми тетродами (одна из сеток соединяется с катодом), в случае если для подавления динатронного эффекта создается пространственный заряд высокой плотности (лампа 6П3С). В таких лампах поток электронов напоминает пучки (лучи) - отсюда и их название. Есть также вариации ламп с большим количеством электродов или объединяющие несколько ламп в одном баллоне (двойные триоды: 12AX7, 6Н2П - и другие типы).

Отдельно стоит отметить индикаторные лампы, например индикаторы, состоящие из последовательно стоящих друг за другом цифр (лампы ИН14, ИН-16). Такие лампы сейчас используют для изготовления часов. Кроме того, изготавливались индикаторы уровня 6Е1П.

Пост получился большой - информации по этой теме очень много. В следующий раз разберем подробнее режим работы ламп, а также простейшие схемы включения на примере вакуумного триода.

Буду благодарен за исправления ошибок и неточностей в комментариях.

Лампы в военке используются не от хорошей жизни, а от того, что приличных полупроводниковых мазеров пока нет, а магнетроны, гиротроны и прочие троны радарной аппаратуры достаточно дёшевы и надежны.

Нормальное начало, но сразу же в жопу. Многосеточные - там сложные эффекты и физика, а ты их так походя чуть упомнил и начал сразу про пентоды итд. Каждый надо расписать полноценно. Да и вообще про триод хреново расписано, адекватные картинки так же нужны, а не древние плохо понятные.

Про биполярные вообще бред. Схожи они с полевыми.

ТС, вы для начала соберите на лампах педаль Distortion, потом расскажете нам о размерах и энергопотреблении, а так же размере и весе батарей для нее.

"Ламповое звучание" даже программно есть, в быту кроме как для понтов лампы нафиг не нужны.

Флешбеки с универа. Единственная тройка в дипломе - вакуумная электроника! Как я сука ненавижу эту дисциплину, до сих пор не понимаю, нахуя современному инженеру промышленной электроники знать про усталость металла к катоде блять! Не спорю, есть области где это знать надо, но достаточно поверхностных знаний, остальное можно вырвать из паспортов и описаний!

AWG. Американский проволочный калибр⁠ ⁠

Существительное "gauge" происходит от французского слова "jauge", что означает "результат измерения", и это слово упоминается в документах 13-го века. Основное значение - "стандартная мера веса или размера, с которой можно сравнивать объекты". В американской орфографии это пишется как «gage» или «gauge». Слово произносится как ‘гейдж’.

Сам по себе калибр не является единицей длины, подобной дюйму, миллиметру или футу. Это сравнительный стандарт, определенный набор размеров или толщин.

На свете существует около 55 различных калибров, в том числе калибр Twist Drill & Steel Wire для бурильной штанги, English Music Wire Gauge, Национальный проволочный калибр для стальной проволоки, Standard Wire Gauge, Калибр для железной проволоки Stubs, Проволочный калибр Warrington, Проволочный калибр Yorkshire и ещё 28 различных Бирмингемских проволочных калибров. Все эти калибры отличаются более или менее друг от друга и общий алгоритм их формирования едва просматривается.

Существуют также буквенные калибры, использующие буквы вместо цифр. Есть американский калибр для листового металла, который основан на весе листа, а не на его толщине. В большинстве случаев более высокий калибровочный номер означает меньший размер проволоки, но, например, в Music Wire Gauge (струны гитарные) - совсем наоборот, блин!
Чарльз Хольцапффель, инженер-строитель 19 века, сетовал: «Аналогий мало, есть большая путаница из-за всех существующих калибров».

Почему так сложилось? А потому, что тянуть железную проволоку начали еще в 13 веке, когда о стандартизации и речи не могло быть. Окунаемся в историю.

«Верстак для волочения проволоки. 18 век.»

Как следует из названий большинства калибров, они тесно связаны с производством чугуна, стали и, в частности, с производством волочения проволоки. Практика волочения проволоки существует уже много веков. Известно, что в Германии волочение проволоки началось в окрестностях Нюрнберга в 1200 году. Процесс показан и точно описан в Немецком музее Драхт в Альтене, Германия. В Англии эта практика встречается в 1435 году в окрестностях Ковентри.

Подробное описание этого процесса можно найти в книге История проволочного волочения, которую написал Реджинальд Чарльз Дадли Исгар, будучи секретарем Ассоциации Производителей Железной и Стальной Проволоки Великобритании в 1936 году. Рисунок вверху из этой книги.

Процесс волочения был настолько же простым, насколько и гениальным. Железная пластина разрезалась на полосы, которые сворачивались и ковались в стержни. Стержень протягивали через коническое отверстие в закаленной вытяжной плите, которую называли матрицей или калибром.

После промежуточного отжига полученную проволоку можно было протянуть через следующее, более узкое отверстие в матрице, чтобы получить более тонкую проволоку и так далее. Каждое последующее отверстие гарантировало максимальное удлинение проволоки без разрыва.
Именно без разрыва! Если проволока рвалась, то отверстие в матрице чуть увеличивали. И таким, именно опытным путем, и сформировалась окончательная матрица калибров.

Joseph R. Brown, a founder of Brown and Sharpe, 1886

Американский Проволочный Калибр (American Wire Gauge) был окончательно стандартизирован с подачи известного мануфактурщика стальных изделий, станков и инструментов мистера Джозефа Брауна и его партнера по бизнесу Л.Шарпа (город Провиденс, штат Род Айленд) Поэтому AWG ещё называют стандартом Брауна и Шарпа.

В матрице Брауна и Шарпа на сегодняшний день более 40 калибров. Нулевой калибр (0AWG) является условно начальным отверстием в матрице для волочения (сечение 53,5мм.кв.) и последнее в таблице - сороковое отверстие (40AWG), которое дает самую тонкую проволоку (после 40 последовательных волочений) сечением 0.00501мм.кв.

Таблица перевода калибров AWG (Ga) в метрические значения D диаметра проволоки и её площади сечения S в мм.

Вакуумный формовочный пресс на Arduino⁠ ⁠

Недавно закончил очередной проект на Arduino и сенсорном дисплее. Получился замечательный станок для вакуумной формовки на базе Arduino. Станок в автоматическом режиме выполняет процесс вакуумной формовки из листового пластика.

Панель управления вакуумным прессом на Arduino.

Управление станком разделено на 2 экрана: управление

Вакуумный формовочный пресс получился достаточно функциональным, с большим количеством настроек.

Надеюсь моя информация будет полезной.

Спасибо! Всем добра!

Аудиофилия за 200 рублей, рай для бомжей и ламповый усилитель из мусора⁠ ⁠

Начну, пожалуй, издалека, ибо предыстория весьма любопытна.

Порой бывает, что старые люди собирают у себя в квартире множество вещей, которые "нужны, пусть лежит, в хозяйстве-то пригодится". Причем скапливается это в таких количествах, что жилье перестает быть жильем и плавно меняет свое исходное бытовое предназначение на помещение для сбора и сортировки мусора, принесенного с помоек.

Так, собственно, вот. будучи завсегдатаем местной городской барахолки, случайно разговорился с одной дамой бальзаковского возраста, которая принесла на продажу советские радиолампы. Оказывается, ее ныне покойный отец как раз был из числа таких товарищей плюшкиных, и за жизнь свою успел собрать столько, что из комнаты в комнату можно было пробраться, только проползая под потолком поверх монструозных гор хлама.

Обменялись с ней номерами, и через некоторое количество дней мне удалось проникнуть в ее нору. При приближении к дому, в принципе уже появились догадки, в какой именно квартире проживает хозяйка. В глаза бросились выбитые стекла и сгнившие дочерна деревянные рамы на первом этаже пятиэтажки. Проникновение внутрь когда-то бывшего жилым помещения двухкомнатной хрущёвки оказалось весьма затруднительным - проход в коридор был возможен только методом протискивания бочком сквозь щель между стеной и кучей хлама, из-под которой неявно проступали очертания советского холодильника. Тем не менее, после осуществления данной процедуры, я оказался внутри самого настоящего рая для бомжей.

Под горами полусгнивших совдеповских шуб и ковров, символизирующих о былом достатке, наваленных в той части квартиры, которая по логике вещей должна была быть ванной, поблескивало разного рода имущество по типу полуразграбленных на детали кассетных магнитофонов, медицинских контейнеров для стерилизации инструментов и кто знает чего еще. В тамбуре, соединяющем ванну, толчок и кухню, навалены баулы справочников по радиоэлектронике.

А вот на кухне уже было самое интересное из того, что удалось обнаружить, не зарываясь чересчур глубоко в недра этих сокровищ - а именно: регулируемый стабилизатор напряжения "Днипро", колонка от винилового проигрывателя "Аккорд", электрофон "Юбилейный-Стерео" в плачевном состоянии, но с целым усилителем, как ни странно, визуально НОВЫЙ цветомузыкальный электронный конструктор "Радуга-1" без блока питания, так же новый непаяный динамик 75ГДН, и три шасси от приемников - а именно - некий немецкий радиоприемник времен Вермахта (на лампах-черепашках фирмы Telefunken стояла дата - Февраль 1945г), шасси от советской радиолы "Баку-58", и герой нашего сегодняшнего длиннопоста - шасси от радиолы 3 класса "Ангара-67". Конкретно за нее мадам требовала не меньше 500, но спустя около получаса профилактической беседы, удалось сойтись на ценнике в 200 рублей. Помимо этого было что-то из мелочевки, по типу радиоламп, корпусов, разных деталей и блоков питания, но это не принципиально важно.

Решено было не упускать момент и приобрести самые аппетитные находочки. В пару заходов вышеозвученный список продукции был упакован во вместительные сумки и перевезен в мою мастерскую, а хозяйке медной норы были отсчитаны и переданы на бережное ~~питье водки~~ хранение две тысячи четыреста рублей ноль ноль копеек.

Итак, после детального изучения выцыганенного добра, было решено Ангару, ввиду ее плачевного состояния, переделать в усилитель, выкинув радиочастотную часть. Шасси было безжалостно распилено, а то что осталось - проверено на работоспособность, разобрано, зачищено, покрашено, профилактировано и собрано обратно в симпатичный компактный усил, который теперь, на пару с колонкой от "Аккорда", является украшением для полочки, и по совместительству, тестовым усилителем для проверки работоспособности разного рода винтажных музыкальных агрегатов по типу советских синтезаторов и эффектов, которые имеют обыкновение появляться у меня с высокой степенью регулярности.

Ниже прикрепляю видео процесса переделки и, если желаете, реставрации, с попутными комментариями происходящего на ваших экранах.

Читайте также: